(57)【要約】【課題】  ルツボに収納された蒸着材料が高効率に加熱溶解されるとともに、ルツボの溶解が抑制される調整を容易かつ確実に実施することができる。【解決手段】  蒸着材料が収納されるルツボ１１と、該ルツボ１１を保持するとともに内部に冷却水路１２が形成された水冷ハース１３とを備え、前記ルツボ１１に電子ビームを照射することにより、前記蒸着材料を加熱溶解させて蒸発させる構成とされた蒸着装置１０であって、前記ルツボ１１は前記水冷ハース１３にグラファイトシート１４を挟んで分離可能に保持されている。【選択図】      図１
2005336572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着材料が収納されるルツボと、該ルツボを保持するとともに内部に冷却水路が形成された水冷ハースとを備え、前記ルツボに電子ビームを照射することにより、前記蒸着材料を加熱溶解させて蒸発させる構成とされた蒸着装置であって、
前記ルツボは前記水冷ハースに高熱伝導シートを挟んで分離可能に保持されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
請求項１記載の蒸着装置において、
前記水冷ハースは円板状とされ、上側水冷ハースと、該上側水冷ハースより大径とされた下側水冷ハースとが同軸的に積層された構成とされるとともに、これら両ハース間の径方向中央部に前記冷却水路が形成され、
前記ルツボはリング状とされるとともに、その表面に前記蒸着材料が収納される凹部が周方向に所定の間隔をあけて複数形成され、
前記ルツボは前記下側水冷ハースの上面における外周縁部に前記高熱伝導シートを挟んで締結部材により保持されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蒸着装置において、
前記冷却水路には、該冷却水路を画成する壁面に非接触とされた冷却水分離板が配設されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の蒸着装置において、
前記高熱伝導シートはグラファイトシートであることを特徴とする蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置、例えば被成膜体に金属酸化物等の薄膜を成膜する真空成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の蒸着装置としては一般に、蒸着材料が収納されるルツボと、該ルツボを保持するとともに内部に冷却水路が形成された水冷ハースとを備え、前記ルツボに電子ビームを照射することにより、前記蒸着材料を加熱溶解させて蒸発させる構成が知られている。そして、下記特許文献１には、前記ルツボと前記水冷ハースとの間に空気断熱層を設け、ルツボに収納された蒸着材料が前記冷却水により過冷却されて、蒸着材料の加熱溶解効率が低下するのを抑える構成が開示されている。また、下記特許文献２には、前記ルツボが前記水冷ハースの上面にこのルツボの下面が接した状態で配設された構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１６６０４９号公報
【特許文献２】特開昭５２−４６３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、前者の蒸着装置では、ルツボ内の蒸着材料の加熱溶解効率を向上させることができたとしても、ルツボ自体も高温に加熱されることになり、このルツボが溶解する虞があった。また、後者の蒸着装置では、ルツボと水冷ハースとが接しているので、ルツボを溶解させないようにこれを冷却し、かつ蒸着材料を高効率に加熱溶解させるようにルツボの過冷却を回避するといった相反する要求を双方同時に実現するための調整が困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、ルツボに収納された蒸着材料は高効率に加熱溶解する一方で、ルツボ自体の溶解は抑制するための調整を容易かつ確実に実施することができる蒸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の蒸着装置は、  蒸着材料が収納されるルツボと、該ルツボを保持するとともに内部に冷却水路が形成された水冷ハースとを備え、前記ルツボに電子ビームを照射することにより、前記蒸着材料を加熱溶解させて蒸発させる構成とされた蒸着装置であって、前記ルツボは前記水冷ハースに高熱伝導シートを挟んで分離可能に保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、前記ルツボが前記水冷ハースに高熱伝導シートを挟んで分離可能に保持されているので、前記冷却水路によりルツボを冷却する冷却効率と、蒸着材料を加熱溶解させる加熱溶解効率との調整を、例えば高熱伝導シートの厚さを適宜設定することにより実現することができる。従って、ルツボに収納された蒸着材料が高効率に加熱溶解されるとともに、ルツボの溶解が回避される調整を容易かつ確実に実施することができる。また、ルツボが水冷ハースに対して分離可能とされているので、蒸着装置を使用する過程において、蒸着材料が蒸発し、この蒸発分の一部がルツボに付着して、この付着分を除去するメンテナンスを実施するに際し、ルツボを蒸着装置から取り外してこのメンテナンスを実施することが可能になる。従って、前記メンテナンス工数の低減を図ることも可能になる。
【０００７】
ここで、前記水冷ハースを円板状とし、上側水冷ハースと、該上側水冷ハースより大径とされた下側水冷ハースとを同軸的に積層させた構成とするとともに、これら両ハース間の径方向中央部に前記冷却水路を形成し、前記ルツボをリング状とするとともに、その表面に前記蒸着材料が収納される凹部を周方向に所定の間隔をあけて複数形成し、前記ルツボを前記下側水冷ハースの上面における外周縁部に前記高熱伝導シートを挟んで締結部材により保持するようにしてもよい。
この場合、多数の前記凹部を有する蒸着装置において、前述した作用効果を実現することができるとともに、特に前記ルツボを前記下側水冷ハースの上面に前記高熱伝導シートを挟んで締結部材により保持しているので、ルツボと水冷ハースとの一様な接触状態を容易かつ確実に実現することが可能になる。
【０００８】
また、前記冷却水路に、該冷却水路を画成する壁面に非接触とされた冷却水分離板を配設してもよい。この場合、冷却水路内に供給された冷却水が冷却水分離板の表裏面側それぞれを各表面に沿って流動されることになるので、水冷ハースを均一に冷却することが可能になる。従って、前記冷却効率および前記加熱溶解効率の調整をさらに容易かつ確実に実現することができる。
【０００９】
さらに、前記高熱伝導シートはグラファイトシートであることが望ましい。この場合、グラファイトシートの熱伝導率が約１３９Ｗ／（ｍ・Ｋ）と高いことに加え、圧縮率が約４７％、復元率が約１０％と高い圧縮復元性を有するので、このシートにルツボや水冷ハースを形成する材質と比べて柔軟性を具備させることが可能になる。従って、このシートを挟んでルツボを水冷ハースに保持させることにより、ルツボと水冷ハースとの各接触面を高熱伝導シートを介して一様に接触させることが可能になり、前記冷却効率および前記加熱溶解効率の調整を容易かつ確実に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１および図２は本発明の一実施形態に係る蒸着装置を示すものであって、この蒸着装置１０は、図示しない蒸着材料が収納されるルツボ１１と、該ルツボ１１を保持するとともに内部に冷却水路１２が形成された水冷ハース１３とを備え、ルツボ１１に電子ビームを照射することにより、前記蒸着材料を加熱溶解させて蒸発させる構成とされている。そして、ルツボ１１は水冷ハース１３に高熱伝導シート１４を挟んで分離可能に保持されている。本実施形態では、高熱伝導シート１４は熱伝導率が約１３９Ｗ／（ｍ・Ｋ）とされた高熱伝導性を具備するとともに、圧縮率が約４７％、復元率が約１０％とされた高い圧縮復元性を有し、ルツボ１１や水冷ハース１３を形成する材質と比べて柔軟性を具備する材質として、例えばグラファイトシート１４により構成されている。なお、ルツボ１１および水冷ハース１３は例えば銅（Ｃ１０２０）により形成されている。
【００１１】
本実施形態では、水冷ハース１３は円板状とされ、小径円板状の上側水冷ハース１５とこの上側水冷ハース１５より大径とされたやはり円板状の下側水冷ハース１６とが同軸的に積層された構成とされるとともに、これら両ハース１５、１６間の径方向中央部に前記冷却水路１２が形成されている。なお、下側水冷ハース１６は、上面が上側水冷ハース１５の下面と接するとともに、径方向中央部に貫通孔が形成され、かつ上側水冷ハース１５より大径とされた第１下側水冷ハース１６ａと、上面部がこの第１下側水冷ハース１６ａの下面およびその前記貫通孔の内周面と接するとともに、径方向中央部に貫通孔が形成され、かつ第１下側水冷ハース１６ａより小径とされた第２下側水冷ハース１６ｂとを備えている。
以上の構成により、水冷ハース１３の径方向中央部において、上側水冷ハース１５の下面と、下側水冷ハース１６の上面、つまり第１下側水冷ハース１６ａの上面および内周面、および第２下側水冷ハース１６ｂの上面とが、前記冷却水路１２を画成する壁面とされた構成となっている。
【００１２】
そして、第２下側水冷ハース１６ｂの前記貫通孔に冷却水供給部１８が嵌合配置されている。この冷却水供給部１８は、筒状とされるとともに、その外周面が第２下側水冷ハース１６ｂの貫通孔に嵌合される第１円管部１８ａと、該第１円管部１８ａより小径とされるとともに、この円管部１８ａの内部にこれと同軸的に配設された第２円管部１８ｂとを備え、第１円管部１８ａの内周面と第２円管部１８ｂの外周面との間に間隙が形成されており、この間隙が冷却水路１２と連通した冷却水供給路１８ｄとされている。この冷却水供給路１８ｄは図示しない冷却水供給手段と連通され、適正温度に設定された冷却水が供給されるようになっている。また、第２円管部１８ｂの内部は図示しない冷却水回収手段と連通され、冷却水路１２内を循環した冷却水が回収されるようになっている。なお、第１円管部１８ａの軸方向上端部における内周面と、第２円管部１８ｂの外周面との間には、第１円管部１８ａに対する第２円管部１８ｂの同軸度を維持するための支持体１８ｃが配設されている。
【００１３】
ここで、第１円管部１８ａの軸方向上端面は、第２下側水冷ハース１６ｂの上面より下方に位置し、第２円管部１８ｂの軸方向上端面は、第２下側水冷ハース１６ｂの上面より上方に位置して、この円管部１８ｂの軸方向上端部が冷却水路１２内に突出して配置されている。この第２円管部１８ｂの軸方向上端部における外周面に、径方向中央部に貫通孔が形成された円板状の冷却水分離板１２ａが嵌合配置されている。この冷却水分離板１２ａは、その外表面全てが冷却水路１２を画成する前記各壁面と非接触とされている。また、第２円管部１８ｂの軸方向上端面は、冷却水分離板１２ａの上面から突出し、かつ上側水冷ハース１５の下面とは非接触とされている。
【００１４】
以上の構成において、前記冷却水供給手段から前記冷却水供給路１８ｄに供給されて、この軸方向上端の開口部から冷却水路１２内に吐出された冷却水は、第１、第２下側水冷ハース１６ａ、１６ｂの上面と冷却水分離板１２ａの下面との間をその径方向外方へ広がるように流動され、冷却水分離板１２ａの外周縁に到達した後に、上側水冷ハース１５の下面と冷却水分離板１２ａの上面との間に進入し、この間における径方向内方へ向けて流動される。その後、冷却水が水冷ハース１３の径方向中央部に達して、第２円管部１８ｂの前記開口部に到達したときに、この開口部から第２円管部１８ｂの内部に冷却水が進入し、これにより前記冷却水回収手段により冷却水が回収されるようになっている。
つまり本実施形態では、冷却水路１２の径方向中央部で冷却水を供給および回収できるようになっており、さらに冷却水分離板１２ａが冷却水路１２内にこの冷却水路１２を画成する前記各壁面に非接触とされて、径方向に延在するように配置された構成となっている。
【００１５】
ルツボ１１はリング状とされるとともに、その表面に前記蒸着材料が収納される凹部１１ａが周方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。そして、このルツボ１１は下側水冷ハース１６の上面における外周縁部、つまり第１下側水冷ハース１６ａの上面における上側水冷ハース１５との非接触面（外周縁部）に前記グラファイトシート１４を挟んで締結部材１７により保持されている。締結部材１７は、本実施形態では、ルツボ１１およびグラファイトシート１４を貫通して第１下側水冷ハース１６ａにねじ込まれるボトルであって、周方向に所定の間隔をあけた複数箇所に配設されており、本実施形態では、周方向に等間隔で８箇所に配設されている。さらに、ルツボ１１は、その内周面と上側水冷ハース１５の外周面とが接した状態で水冷ハース１３に保持されている。また、グラファイトシート１４の内外径はルツボ１１の内外径と略同一とされており、ルツボ１１の下面全体がグラファイトシート１４に接するようになっている。さらに、ルツボ１１の外径は第１下側水冷ハース１６ａの外径と等しく、ルツボ１１の厚さは上側水冷ハース１５の厚さと等しくされて、取り付け状態で外周面と上面が略面一となっている。なお、ルツボ１１には、これを水冷ハース１３から取り外す際に用い、運転時には取り外しておく引っ掛け具（本実施形態ではアイボルト）１９を取り付けるための雌ねじ部２０が周方向に複数形成されている。
【００１６】
以上説明したように本実施形態による蒸着装置によれば、ルツボ１１が水冷ハース１３にグラファイトシート１４を挟んで分離可能に保持されているので、冷却水路１２によりルツボ１１を冷却する冷却効率と、蒸着材料を加熱溶解させる加熱溶解効率との調整を、例えばグラファイトシート１４の厚さを適宜設定することにより実現することができる。従って、ルツボ１１に収納された蒸着材料が高効率に加熱溶解されるとともに、ルツボ１１の溶解が回避される調整を容易かつ確実に実施することができる。特に、グラファイトシート１４は、前述したように高熱伝導性を有するとともに、柔軟性を有するので、このシート１４を挟んでルツボ１１を水冷ハース１３に保持させることによって、ルツボ１１と水冷ハース１３との各接触面をグラファイトシート１４を介して一様に接触させることが可能になり、前記冷却効率および前記加熱溶解効率の調整を容易かつ確実に実現することができる。
【００１７】
また、ルツボ１１が分離可能とされているので、蒸着装置１０を使用する過程において、蒸着材料が蒸発し、この蒸発分の一部がルツボ１１に付着して、この付着分を除去するメンテナンスを実施するに際し、ルツボ１１を蒸着装置１０から取り外してこのメンテナンスを実施することが可能になる。従って、前記メンテナンス工数の低減を図ることも可能になる。
【００１８】
さらに、水冷ハース１３を円板状とし、上側水冷ハース１５と、該上側水冷ハース１５より大径とされた下側水冷ハース１６とを同軸的に積層させた構成とするとともに、これら両ハース１５、１６間の径方向中央部に冷却水路１２を形成し、ルツボ１１をリング状とするとともに、その表面に前記蒸着材料が収納される凹部１１ａを周方向に所定の間隔をあけて複数形成し、ルツボ１１を第１下側水冷ハース１６ａの上面における外周縁部にグラファイトシート１４を挟んで締結部材１７により保持するようにしているので、多数の前記凹部１１ａを有する蒸着装置１０において、前述した作用効果を実現することができ、異なる膜を成膜する場合に適用しても効果的であるとともに、特にルツボ１１を第１下側水冷ハース１６ａの上面にグラファイトシート１４を挟んで締結部材１７により保持しているので、ルツボ１１と水冷ハース１３との一様な接触状態を容易かつ確実に実現することが可能になる。
【００１９】
また、冷却水路１２に、該冷却水路１２を画成する前記各壁面と非接触とされた冷却水分離板１２ａを配設しているので、冷却水路１２内に供給された冷却水が冷却水分離板１２ａの表裏面側それぞれを各表面に沿って流動されることになるので、水冷ハース１３を均一に冷却することが可能になる。従って、前記冷却効率および前記加熱溶解効率の調整を容易かつ確実に実現することができる。特に、本実施形態では、冷却水路１２の径方向中央部で冷却水を供給および回収できるようになっており、さらに冷却水分離板１２ａが冷却水路１２内にこの冷却水路１２を画成する前記各壁面に非接触とされているので、冷却水を冷却水路１２内の全域に略同一の流量で行き渡らせることが可能になり、前記作用効果をより確実に実現することができる。
【００２０】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、前記実施形態では、リング状とされたルツボ１１の表面に凹部１１ａを周方向に所定の間隔をあけて複数形成した、いわゆる多点ハースを示したが、凹部１１ａを一つ形成したものであってもよい。また、前記実施形態では、高熱伝導シート１４としてグラファイトシート１４を示したが、この材質は少なくとも前述した高熱伝導性を有するものであればよく、グラファイトシート１４に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
ルツボに収納された蒸着材料が高効率に加熱溶解されるとともに、ルツボの溶解が抑制される調整を容易かつ確実に実施することができる蒸着装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の蒸着装置の一実施形態を示す側面断面図である。
【図２】図１に示す蒸着装置の平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  蒸着装置
１１  ルツボ
１１ａ  凹部
１２  冷却水路
１２ａ  冷却水分離板
１３  水冷ハース
１４  グラファイトシート
１５  上側水冷ハース
１６  下側水冷ハース
１７  締結部材
【図１】
2005336572.tif 000003
【図２】
2005336572.tif 000004